σ坐标系与有阶梯形山脉地形的η坐标系预报的对比试验

在不改变模式基本特性的情况下,采用FGGE资料,对采用σ坐标系和采用具有阶梯形山脉地形的,η坐标系进行了两例数值预报对比试验。试验结果表明,具有阶梯形山脉地形的η坐标系,使模式能避免采用σ坐标系可能出现的许多问题,预报结果也与实况基本一致,比采用σ坐标系要好。

全球10′×10′的地形资料及其解码

分辨率为10’×10’的全球地形资料是由美国海军舰队数值海洋中心准备,经过美国国家大气研究中心(NCAR)的DSS(Data Support Section)分析、修改,压缩成二进制形式的一份质量较高的地形资料. 目前这种全球资料有三种版本,即气象国际公司版本。

美国国家气象中心的η模式

η坐标系模式是八十年代为解决陡坡地形而研制的。本文着重介绍η坐标系和美国国家气象中心η(坐标系)模式中的几个特点及其相应的技术方案。鉴于该模式有较好的预报效果,今后将会在有限区数值预报中得到越来越多的应用。

青藏高原切变线对四川盆地西部突发性暴雨影响的数值试验

使用η模式对１９９５年８月２４日四川盆地西部一次突发性暴雨进行了数值模拟和无高原切变线、无西昌小高压的数值试验。由试验结果分析得出：（１）高原切变线活动可使四川盆地西部暴雨增强，而西昌小高压的存在则使四川盆地西部暴雨减弱；（２）高原切变线活动使暴雨增强的主要机制是暴雨区上空对流层低层流场辐合、上升运动、正涡度、水汽通量辐合和对流层中层流场辐合、水汽通量辐合等的加强；（３）对流层低层的动力、水汽条件对暴雨发展尤为重要。

高原地形对四川盆地西部突发性暴雨影响的数值试验

用η模式对１９９５年８月２４日四川盆地西部一次突发性暴雨进行了数值模拟和地形减半、无地形数值试验。由对数值模拟与试验的结果分析得出：（１）青藏高原地形有利于高原东麓暴雨区的扩大与强度加大。（２）高原地形对其以北的天气系统南伸和以南的天气系统北扩有阻碍作用。（３）高原地形可影响高原附近以东地区的物理特征场分布，从而影响暴雨区的位置与强度。

η坐标模式1995年5～9月的实时降水预报

利用阶梯山脉η坐标系模式，在１９９５年夏季对一些重大天气过程进行了降水预报。结果表明：模式对转折性天气过程、降水落区、强度以及持续时间显示出较好的预报能力，但也发现模式还存在某些不足。

一η坐标模式降水预报敏感性试验

采用η坐标模式,对1995年8月23～24日四川盆地西部一次强降水过程进行了降水敏感性试验。试验结果表明:适当放宽饱和凝结比临界条件,可增大大尺度降水成分,但对不同地域、不同季节需适当调整饱和凝结比。减小积云活动特征时间,将导致积云对流降水增大,总降水也增大;当增大饱和气压差绝对值时,对降水的范围、中心预报及其演变有一定程度改进,与实况较为接近。

南支气流对高原低涡移出高原影响的数值试验

本文在对2000年以来移出青藏高原后活动时间长的高原低涡活动过程，进行对流层中层南支气流对高原低涡移出高原的影响的观测事实分析基础上，通过对2001年6月1～5日索县低涡移出高原活动的数值模拟和试验分析，得出了在高原低涡以南的南支气流减弱或者是没有南风或者是没有南风脉动的影响，会使低涡移出高原的速度减慢，移出高原12小时后减弱消失。低涡以南的南支气流起到了向低涡区输送水汽通量、正涡度平流的作用，提供利于低涡活动持续的条件。从而丰富了高原低涡东移的认识，为高原低涡洪涝暴雨的预报提供了科学依据。

南风气流对四川盆地西部突发性暴雨影响的数值试验

用η模式对１９９５年８月２４日四川盆地西部的突发性暴雨，进行了数值模拟和南风减速的数值试验。由模拟和试验比较分析得出以下几点认识：１．对流层低层的云南、贵州到四川南部南风气流的加大，对四川盆地西部的暴雨区，特别是大暴雨区的扩大和强度的增强起着重要作用。２．由南风气流的加强造成暴雨加强的动、热力机制主要是，使暴雨区及其附近区域上空，对流层的中、低层流场的辐合、上升运动加强；对流层的低层形成水汽通量的辐合区。３．对流层低层南风气流的加强，可影响对流层中层的暖湿程度减弱。

高分辨率η坐标模式对四川降水个例对比数值试验

在原η坐标模式基础上,利用1995年8月23日和1998年4月28日四川西部两次强降水过程为例,通过改变水平分辨率和具有不同分辨率的地形资料,以及固定边界、单向影响嵌套边界,进行了一些数值试验。结果表明:(1)较低水平分辨率的η模式,采用较高分辨率的地形资料不一定能改善预报结果;(2)具有较高水平分辨率,并引入较高分辨率的地形资料,以及单向嵌套侧边界的η模式。